观点:脑损伤修复保护与再生 栏目所有文章列表

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    受损大脑干细胞治疗后的神经元回路重建
    Daniel Tornero
    中国神经再生研究(英文版)    2022, 17 (9): 1959-1960.   DOI: 10.4103/1673-5374.335145
    摘要214)      PDF (642KB)(75)   
    神经元移植有助于大脑功能恢复
    评估细胞疗法对脑组织功能恢复的贡献最确定和最优雅的策略涉及使用光遗传学或化学遗传学(即使用 DREADD)来沉默移植神经元。将表达光门控氯泵氯化物视紫红质的人胚胎干细胞衍生的中脑多巴胺能神经元移植到帕金森小鼠模型的纹状体中。移植的动物从病变引起的帕金森运动缺陷中恢复过来,并且光诱导的移植物活动沉默可逆地重新引入了小鼠的单侧行为。最新研究表明,人诱导多能干细胞衍生的皮层神经元移植到影响体感和运动皮层的缺血性病变附近,促进了动物的功能恢复。移植后 6 个月,表达视紫红质移植神经元的光遗传学沉默导致大鼠双侧损伤(圆柱体试验)。移植神经元的正确定位促进了特定传入和传出突触连接的产生,从而重建预先存在的回路,特别是经胼胝体交流。这可以解释在大鼠卒中模型中移植神经元沉默后观察到的双侧损伤。如使用注射了表达盐细菌视紫红质的慢病毒的完整大鼠所示,来自体感和相邻运动区域的皮层神经元的沉默导致双侧损伤,这应该是抑制时的预期结果功能性整合在大脑该区域的神经元活动。这两项研究证明了移植的神经元衍生活性在动物模型的长期功能恢复中的贡献,为临床应用的发展开辟了新的途径。
    来自西班牙巴塞罗那大学的Daniel Tornero认为,新形成神经元的身份是在大脑发育的早期阶段确定的,并且是由发育信号的精确时空调节决定的。这些发育信号在多大程度上仍然存在于成人大脑中尚不清楚,必须进一步探索。 重要的是,移植部位微环境,包括细胞因子的类型和免疫反应的细胞成分,会从脑损伤的急性阶段变为慢性阶段,不同程度地促进移植细胞的成熟和整合。总之,新的神经元可以在受伤后取代死细胞,这是脑功能最佳、长期恢复的关键。未来的研究应着眼于了解干细胞疗法对脑损伤修复的有益作用背后的机制。尽管这种方法存在一些明显的局限性,但基于干细胞治疗的临床应用正在成为现实。 基础研究和临床研究之间的相互合作应该有助于克服临床实践中基于干细胞治疗的当前局限性和未来挑战。
    文章在《中国神经再生研究(英文版)》杂志2022年9 月 9 期发表。
    集落刺激因子1:神经元的朋友还是敌人?
    Lorna Bo, Xuenong Bo
    中国神经再生研究(英文版)    2022, 17 (4): 773-774.   DOI: 10.4103/1673-5374.322451
    摘要194)      PDF (448KB)(81)   
    Neural Regen Res:在中枢神经系统病理条件下增加集落刺激因子1释放的影响
        集落刺激因子1受体是一种酪氨酸激酶受体,主要表达于小胶质细胞和中枢神经系统的一小部分神经元上,直接控制小胶质细胞的稳态、活化和增殖。其配体包括集落刺激因子1和白细胞介素34,它们与集落刺激因子1受体的同一区域结合。这两种配体具有重叠的功能,但在信号转导方面也有一定的差异,并诱导不同的转录谱。集落刺激因子1和白细胞介素34通常由中枢神经系统的神经元表达,但集落刺激因子1也由星形胶质细胞表达。集落刺激因子最初的特点是能够触发骨髓前体细胞向成熟髓样细胞的分化,但后来发现它们也作用于成熟髓样细胞,包括小胶质细胞。在稳态脑中,集落刺激因子1的基线水平有助于维持小胶质细胞在突触修剪、神经营养因子释放和促进脑连接方面的作用。最新研究表明,在过去十年左右的时间里,小胶质细胞的慢性激活与神经退行性疾病的恶化有关,包括阿尔茨海默病、帕金森病、多发性硬化症和肌萎缩侧索硬化症。然而也有相反的研究表明,在其他情况下,活化的小胶质细胞是治疗性的,并可能减轻神经退行性变。通过集落刺激因子1受体和其他小胶质细胞受体(如TLRs、CX3CR1和嘌呤受体)激活小胶质细胞可诱导不同的表型,这取决于病变的类型和阶段,以及大脑的年龄,因为所有这些因子都进入细胞因子环境。
    来自英国剑桥大学的Lorna Bo团队认为,促炎性M1表型是在促炎性细胞因子的存在下,通过刺激集落刺激因子1受体和其他受体诱导的,比如-淀粉样蛋白,脂多糖或髓鞘碎片,并有助于神经退行性变。抗炎M2表型是由集落刺激因子1受体和其他受体在存在抗炎细胞因子的情况下刺激产生的,并通过吞噬、增殖和再髓鞘化促进神经保护。在急性损伤时,小胶质细胞分化为M1表型以对抗损伤/感染,随后转变为M2样表型以实现组织修复。然而,在慢性神经退行性变过程中,更多的M1表型的小胶质细胞得以维持,从而使疾病恶化。尽管集落刺激因子1/集落刺激因子1受体在神经退行性变和神经保护作用方面的研究仍存在争议,但在许多神经退行性变模型中,阻断集落刺激因子1/集落刺激因子1受体系统具有神经保护作用。其机制可能是通过消除慢性激活的促炎性小胶质细胞。必须注意有关集落刺激因子1/集落刺激因子1受体神经保护作用的相互矛盾的证据,特别是在阿尔茨海默病模型和急性脑损伤中。未来使用不同疾病模型的研究应关注不同脑区、疾病进展阶段、脑年龄、细胞因子暴露等对集落刺激因子1/集落刺激因子1受体抑制的影响,这将有助于阐明小胶质细胞表型和功能的时空差异。进一步的研究还应致力于探讨白细胞介素-34的作用(如果有的话)以及集落刺激因子1对神经元的潜在直接影响。这些知识将有助于开展针对集落刺激因子1/集落刺激因子1受体通路的临床研究。   
       文章在《中国神经再生研究(英文版)》杂志2022年 4 月 4 期发表。

    https://orcid.org/0000-0002-9202-3562 (Xuenong Bo) 

    噪声引起的海马损伤:潜在机制
    Sonia Jazmín Molina, Laura Ruth Guelman
    中国神经再生研究(英文版)    2022, 17 (3): 563-564.   DOI: 10.4103/1673-5374.320982
    摘要184)      PDF (578KB)(92)   
    Neural Regen Res:噪声引起海马细胞损伤的可能机制
    暴露在高强度(>80 db)的噪声中被认为是一种应激性事件,可能产生听觉和听觉外损伤,包括不同的中枢神经系统损伤。在中枢神经系统内,海马是一种与多种认知功能相关的结构,它特别容易受到噪声的影响。人类和动物研究表明,暴露于噪声中会产生不同的海马相关改变,包括形态、功能和行为改变。考虑到噪声暴露是城市化社会中日益严重的公共卫生问题,对这些机制的准确了解具有临床意义,可以制定预防战略。噪音可以定义为一种不愉快的声音,一般强度为中等到较大。特别是,生活在嘈杂环境中的人可能会面临健康威胁,部分原因是他们可能会不由自主地接触到来自不同来源的高水平噪音,如交通、家用电器以及音乐表演和迪斯科舞厅中产生的各种响亮声音。据报道,人类生活在嘈杂的环境中或暴露在职业噪音中,会导致心血管、自主神经和睡眠模式的改变,以及听力丧失。尽管噪声暴露的某些影响可以在短期内恢复,但其他影响可能会造成长期甚至永久性的损害。动物研究提供了有关噪声暴露对个体听觉外结构(如海马)产生负面影响的机制的相关信息。这些研究表明,急性和慢性噪声暴露可能产生不同的行为改变,这些改变可能与海马生物标志物的变化有关,表明行为障碍可能是由这种结构的生化和组织学改变介导的。事实上,噪声可能通过不同的机制引起海马细胞损伤,这些机制主要是通过激活听觉通路或刺激海马糖皮质激素受体。 
    来自阿根廷布宜诺斯艾利斯大学的Laura Ruth Guelman团队最近提出组织的机械振动是发育中动物噪声诱导损伤的直接机制。糖皮质激素受体的激活可能是由于个体对噪声的情绪感知所产生的应激反应的结果,并可能对身体的不同组织产生负面影响,包括海马。此外,这些通路的激活有利于海马氧化应激和氨基酸能神经传递的改变。不同的机制已被假定通过噪声可以诱导海马损伤和影响其功能。噪声可促进氧化应激、兴奋毒性和循环应激激素水平的增加,从而直接或间接影响海马。噪声暴露一次可能激活一个或多个机制,这可能是因为噪声通过不同的途径起作用,也可能是因为一个机制的激活促进了另一个机制的存在,这使得海马特别容易受到噪声引起的损伤。这些机制的激活会引起海马细胞的不同改变,影响认知功能和神经内分泌调节。考虑到噪声暴露是城市化社会日益严重的一个公共卫生问题,了解噪声引起损害的机制对于制定旨在对抗和预防中枢神经系统损害的神经保护策略至关重要。 
        文章在《中国神经再生研究(英文版)》杂志2022年3  月 3  期发表。

    https://orcid.org/0000-0002-4911-1057 (Sonia Jazmín Molina) 

    脱氧核酶作为治疗诊断环境中新兴的基因沉默剂
    Nan Zhang
    中国神经再生研究(英文版)    2022, 17 (9): 1989-1990.   DOI: 10.4103/1673-5374.335157
    摘要178)      PDF (1480KB)(57)   
    Neural Regen Res:脱氧核酶引领疾病诊断与治疗的前沿
    脱氧核酶是自然界中不存在的单链酶促 DNA 分子,是基因沉默的理想候选者。脱氧核酶具有通过固相合成可扩展性、通过定向进化和局部序列改变的可重编程性、与不同递送方法的兼容性以及独立于任何辅助蛋白质的高催化转化的能力。凭借这些独特的功能,各种人工进化的脱氧核酶已被用作设计生物传感器、RNA/DNA裂解和连接、磷酸化和去磷酸化、DNA 光修复和肽侧链修饰等的治疗诊断工具。
    来自美国休斯顿卫理公会研究所的Nan Zhang团队认为,与基于蛋白质的基因沉默剂相比,脱氧核酶可能通过将单核苷酸多态性置于识别位点而在等位基因特异性切割方面表现出色;由于核苷酸杂交和错配耐受性的热力学限制,这对于反义寡核苷酸或 siRNA 可能具有挑战性。与脱氧核酶应用相关的主要挑战之一是最大活性所需的高二价阳离子。脱氧核酶治疗的另一个障碍是递送。脱氧核酶(未经处理或预先浸泡在阳离子中)可以包装在脂质体中,并通过可电离的脂质从内体中释放出来。改变脂质体组成或将脂质体与配体结合将促进组织特异性和血脑屏障的穿越。
    文章在《中国神经再生研究(英文版)》杂志2022年9 月9 期发表。

    https://orcid.org/0000-0002-1958-9914 (Nan Zhang)

    乳酸盐在新生儿缺氧缺血性脑病治疗中的潜在用途
    Isadora D’Ávila Tassinari, Luciano Stürmer de Fraga
    中国神经再生研究(英文版)    2022, 17 (4): 788-790.   DOI: 10.4103/1673-5374.322459
    摘要178)      PDF (1192KB)(84)   
    Neural Regen Res:缺氧缺血性脑病后乳酸盐介导的神经保护作用
       乳酸盐是由糖酵解代谢产生的三碳分子,是一种代谢废物,在临床治疗中没有任何用途。然而,乳酸盐现在被公认为一种潜在的能量底物,也是一种抗炎信号分子。这些功能首次在成年动物模型中报告,包括脑损伤和脑缺血,并且也在人类患者中观察到。腹腔注射乳酸能够到达大脑,有助于减少脑损伤,以及改善行为参数。尽管临床前研究是用新生大鼠进行的,但乳酸盐有可能作为临床治疗缺氧缺血性脑病的药物。缺氧缺血性脑病是一种仍影响大量新生儿的疾病。为了减轻缺氧缺血性脑病的有害影响,减少不良的长期神经后果,治疗性低温是缺氧缺血性脑病患儿的标准治疗方法。但是,这有一些局限性,例如治疗窗口短。将治疗与治疗性低温结合起来的时机仍然是缺氧缺血性脑病护理值得讨论的话题。细致的诊断对于适当的神经保护治疗也很重要。研究乳酸盐在不同脑细胞中的作用方式将为缺氧缺血性脑病的治疗奠定基础。
        来自巴西南里奥格兰德州联邦大学的Luciano Sturmer de Fraga团队认为在使用乳酸盐治疗人类婴儿缺氧缺血性脑病之前,需要遵循一些重要的步骤。在临床试验中测试乳酸盐治疗之前,应对大型动物(如仔猪和母羊)进行临床前研究,并测试不同剂量和给药方案。动物模型已成功表明治疗性低温可用于治疗缺氧缺血性脑病。在动物模型中结合乳酸盐给药和治疗性低温(缺氧缺血性脑病的标准临床治疗)的研究将有助于进一步分析。这是一个从动物模型到临床,从工作台到床的转化研究的例子。尽管有一些局限性,但已经拯救了数百万人的生命。大脑是一个需要能量的器官,它的结构和生理过程需要仔细的分配,有许多不同的细胞类型和代谢特征。缺氧缺血性脑病是一种导致神经损伤的疾病,与窒息的早期阶段有关,因此与能量衰竭机制有关。缺氧缺血性脑病影响许多新生儿,但也影响他们的家庭和生活方式。考虑到乳酸盐对新生儿及其家人的健康和生活质量的改善,乳酸盐可能是缺氧缺血性脑病治疗的一个有希望的策略。  
        文章在《中国神经再生研究(英文版)》杂志2022年 4 月  4 期发表。

    https://orcid.org/0000-0001-7203-3467 (Luciano Stürmer de Fraga) 
    胶质衰退和失去稳态支持而非炎症定义了认知老化
    Alexei Verkhratsky, Natalia Lazareva, Alexey Semyanov
    中国神经再生研究(英文版)    2022, 17 (3): 565-566.   DOI: 10.4103/1673-5374.320979
    摘要175)      PDF (2093KB)(138)   
    Neural Regen Res:神经胶质细胞形态和功能改变可能是衰老的根本
    慢性神经炎症,是衰老的普遍属性,脑衰老只是“炎症”的一部分。然而,这种观点需要得到证实,特别是尚未有神经炎症的明确定义。反应性神经胶质增生(星形胶质细胞增生或小胶质细胞增生,以及少突胶质前体细胞也称为 NG-2 神经胶质细胞的反应性)通常是神经炎症的最终表现,而衰老通常被认为与神经胶质反应性增生有关。
    来自英国曼彻斯特大学的Alexei Verkhratsky团队认为,年龄依赖性衰老不仅限于星形胶质细胞。衰老的神经胶质细胞会经历形态和功能萎缩,这限制了其稳态和防御能力。衰老(甚至生理性的)会导致脑白质体积显著减少,表明少突胶质细胞消失。此外,衰老与少突胶质细胞前体细胞的萎缩变化和再生能力降低有关,这在神经退行性疾病中表现更为明显。同样,大脑衰老与营养不良的小胶质细胞的积累有关,这再次导致稳态支持减少、小胶质细胞防御降低和神经组织的先天免疫受损。总之,大脑老化不太可能是炎症概念所假设的主动破坏;相反,其反映了神经胶质细胞提供的重要支持的减弱。最有效的抗衰老治疗与生活方式的改变有关,包括智力参与度、情绪平衡、体育锻炼、健康的睡眠方案和适当的饮食。这些干预措施主要与神经可塑性有关:其影响神经胶质细胞的形态和功能,特别是增加星形胶质细胞的复杂性和稳态能力,从而提高大脑储备、延长认知寿命和抵抗神经变性。

    文章在《中国神经再生研究(英文版)》杂志2022年 3月 3期发表。

    https://orcid.org/0000-0003-2592-9898 (Alexei Verkhratsky) 

    NRBF2 / PI3KC3轴在维持脑和肠内稳态中的新兴作用
    Ming-Yue Wu, Cui-Zan Cai, Chuanbin Yang, Zhenyu Yue, Ye Chen, ZhaoXiang Bian, Min Li, Jia-Hong Lu
    中国神经再生研究(英文版)    2022, 17 (2): 323-324.   DOI: 10.4103/1673-5374.317973
    摘要169)      PDF (354KB)(90)   
    Neural Regen Res:NRBF2调节神经元稳态和肠道炎症
    NRBF2已被鉴定为PI3KC3复合体的第五组分,需要维持激酶活性以促进自噬。近年研究表明,NRBF2通过调节自噬体成熟和吞噬体成熟的机制,在预防阿尔茨海默病和炎症性肠病的发生中起着重要作用。这一发现拓展了我们对PI3KC3复合物生理作用的认识,并通过调节PI3KC3复合物活性为阿尔茨海默病和炎症性肠病治疗提供了一种潜在的治疗策略。哺乳动物PI3KC3由三种核心成分蛋白PIK3、PIK3R4和BECC1组成。核心成分结合不同的蛋白质如Atg14L、UVRAG、Rubicon和Ambra1,形成PI3K33的亚组分,调节不同的细胞功能。自噬在抑制炎症中起重要作用。斑马鱼中Vps34的功能性消除发展为炎症性肠病样特征,揭示了PI3KC3复合物在维持肠道内稳态中的作用。前期研究还揭示了NRBF2在细胞凋亡清除中的生理作用,以维持肠道内稳态。NRBF2缺乏增加了小鼠对结肠炎的易感性,表现为结肠组织中大量凋亡细胞聚集和白细胞大量浸润。巨噬细胞或小鼠NRBF2缺乏导致凋亡细胞清除受损。野生型小鼠巨噬细胞过继转移可减轻DSS诱导的结肠炎和NRBF2基因敲除小鼠的细胞凋亡。临床证据进一步证实了NRBF2在溃疡性结肠炎中的调节作用。在溃疡性结肠炎患者的结肠组织中观察到较高的NRBF2表达和与巨噬细胞标记物CD68的良好共定位,提示NRBF2在溃疡性结肠炎中对巨噬细胞的重要作用。
    来自中国澳门大学的Jia-Hong Lu团队认为结肠活检中的凋亡细胞计数与溃疡性结肠炎的严重程度(Mayo评分)密切相关,表明凋亡细胞的积聚与溃疡性结肠炎的发展有关。有趣的是,在NRBF2阳性细胞中可以观察到凋亡细胞碎片,这意味着NRBF2可能促进溃疡性结肠炎患者凋亡细胞的清除。总之,NRBF2可能通过促进巨噬细胞介导的凋亡细胞清除,在调节肠道炎症中发挥重要作用,因此小分子对NRBF2功能的调节可能为结肠炎的治疗提供了消除凋亡细胞的机会。研究不仅扩大了目前对NRBF2和PI3KC3复合物的生化和生理功能的了解,同时也强调了NRBF2-KO小鼠作为一种轻度系统性自噬缺陷模型的潜在价值,以探讨慢性自噬缺陷在人类慢性疾病发展中的作用。
        文章在《中国神经再生研究(英文版)》杂志2022年 2 月 2  期发表。

    https://orcid.org/0000-0002-1147-125X (Jia-Hong Lu); https://orcid.org/0000-0002-7113-2700 (Min Li) 

    脑外伤后性别相关预后:开辟前进的道路
    Theresa Currier Thomas, Caitlin E. Bromberg, Gokul Krishna
    中国神经再生研究(英文版)    2022, 17 (3): 550-552.   DOI: 10.4103/1673-5374.316602
    摘要162)      PDF (437KB)(59)   
    Neural Regen Res:重视性别差异为改善创伤性脑损伤预后开辟道路
    自 2016年以来,由于关于症状表现、康复和易患其他神经系统疾病性别差异报道的出现,推动了创伤性脑损伤性别差异的研究。
    来自美国亚利桑那大学的Theresa Currier Thomas团队认为,生物性别相关结果强调了临床前研究中性别平等的必要性。但需要注意的是,因为许多生物过程具有性别差异和潜在的相互作用,如果将两性的数据结合起来,可能会混淆结果。从转化的角度看,需要报告与性别相关的相互矛盾变量(如发情阶段)。继续讨论和调整纳入两性的策略,创建多学科合作团队来设计实验、解释结果以及报告方法的透明性,以指导改进女性如何融入创伤性脑损伤研究。
    文章在《中国神经再生研究(英文版)》杂志2022年3 月3 期发表。

    https://orcid.org/0000-0002-9619-7666 (Theresa Currier Thomas);
    https://orcid.org/0000-0001-5869-2204 (Gokul Krishna)

    葡萄糖转运蛋白过表达参与缺血性中风的保护或损害
    Iván Alquisiras-Burgos, Penélope Aguilera
    中国神经再生研究(英文版)    2022, 17 (4): 783-784.   DOI: 10.4103/1673-5374.322456
    摘要153)      PDF (1083KB)(98)   
    Neural Regen Res:大脑中上调葡萄糖转运蛋白的有害影响及保护作用
    在中枢神经系统内,不同类型的细胞对缺血的敏感性不同,星形胶质细胞和血管内皮细胞比神经元和少突胶质细胞更能耐受缺血条件。在缺血过程中,随着葡萄糖-6-磷酸、果糖-6-磷酸、丙酮酸和乳酸的较高水平的转化,大脑的葡萄糖摄取和糖酵解呈现增加趋势。这种反应部分与葡萄糖转运蛋白表达的显著上调有关,试图覆盖神经元的能量需求。缺氧和葡萄糖剥夺模型显示,增加GLUT1表达的信号通路被激活,以优化脑血管内皮细胞血液中葡萄糖的摄取。糖原在星形胶质细胞中立即转化为乳酸,从那里释放到间质并被神经元吸收,至少暂时确保了它们的功能。GLUT1表达增加,可提高葡萄糖摄取,恢复半影星形胶质细胞内糖原的储存。最新研究表明神经元和星形胶质细胞也通过上调GLUT3的表达和促进其向细胞膜的移位来作出反应。谷氨酸兴奋毒性在体外(原代小脑颗粒神经元)和在体大脑中动脉闭塞缺血模型中诱导这种反应。缺血预处理(在暴露于长期严重缺血之前暴露于多种轻度缺血刺激)诱导星形胶质细胞和神经元中GLUT1和GLUT3的过度表达,从而产生神经保护作用。高血糖可上调新生大鼠缺氧缺血时GLUT3 mRNA的表达和GLUT3蛋白的合成,促进脑恢复。肝脏合成代谢和分解代谢在缺血期间发生改变:糖异生、β-氧化和酮生成在再灌注24小时后减少,在糖酵解恢复正常后5天后加速。尽管整个反应的方向是增加大脑的新陈代谢,这些变化也引起了潜在的变化,增加组织损失。
    来自墨西哥国立神经病学和神经科学研究所的Penélope Aguilera团队认为在实验和临床研究中都发现了高代谢;高代谢与促进乳酸酸中毒的高糖分解有关,以补偿线粒体氧化磷酸化的损伤。尽管在无功能的线粒体中观察到活性氧的产生,高糖分解也可以通过乳酸酸中毒加速活性氧的产生。这些数据与缺血预处理中观察到的反应一致,在缺血预处理中,糖酵解途径被下调,而氧化磷酸戊糖途径更倾向于合成还原的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸,有利于细胞的抗氧化防御能力。有趣的是,中风后的身体康复被推荐用来降低发病率。运动通过增加GLUT1和GLUT3的mRNA和蛋白质水平以及磷酸果糖激酶、乳酸脱氢酶和磷酸化腺苷一磷酸激酶的活性,诱导大脑的高代谢。所有这些元素都增强了大脑利用葡萄糖的能力。遗憾的是,卒中后运动在缺血发作后不久(6小时)开始时会加剧脑损伤;相反,晚运动(1-5天)会减少脑梗塞。这种情况表明,神经元损伤是在大脑过度使用糖酵解的情况下诱导的,因为活性氧的产生被促进。代谢抑制是缺血性脑耐受的主要特征之一,而缺血后早期葡萄糖掺入有利于高糖分解。葡萄糖转运蛋白在脑缺血时过度表达,作为内源性损伤反应的一部分。这种反应试图弥补能量不足。不方便的是,这种变化与引起组织损伤的高代谢状态有关。有必要对脑缺血后的短期和长期代谢有一个准确的认识,以找到促进神经再生的治疗靶点。
        文章在《中国神经再生研究(英文版)》杂志2022年 4 月  4 期发表。

    https://orcid.org/0000-0003-2288-1251 (Penélope Aguilera)
    跨血脑屏障的非侵入性基因传递:现在和将来的观点
    Seigo Kimura, Hideyoshi Harashima
    中国神经再生研究(英文版)    2022, 17 (4): 785-787.   DOI: 10.4103/1673-5374.320981
    摘要153)      PDF (446KB)(88)   
    Neural Regen Res:基因向大脑的非侵入性传递
    社会老龄化已经到来,伴随着神经系统疾病患者绝对数量的增加,如阿尔茨海默病和帕金森病,但没有有效的治疗方法。基因治疗在神经系统疾病的治疗上有很大的前景,但是传递治疗基因是基因治疗成功的主要障碍。纳米技术,如病毒载体和非病毒载体,现在可以创造高效的大脑靶向基因传递系统。2019年,美国食品和药物管理局批准了Zolgensma,一种治疗脊髓性肌萎缩症的基因疗法。Zolgensma的问世证实了体内靶向基因治疗的现实可能性,并有望进一步加速基因治疗药物传递系统技术的发展。Zolgensma涉及到腺相关病毒载体的使用,由于其高转染效率,是基因治疗的主要方法之一;然而,存在与病毒载体相关的问题,包括产生针对载体的中和抗体以及与高剂量/大规模生产相关的问题。关于这些,非病毒载体提供了一些明显的优势。非病毒给药技术在过去的十年中有了长足的发展,特别是在脂质纳米粒、脂质体和胶束等纳米颗粒在药物给药中的应用。与病毒载体相比,非病毒载体具有一些优势,包括更安全和更灵活的基因传递方式,尽管它们的转染效率较低。现在有几种合成载体可用于基因传递。通过合成非病毒载体进行基因传递主要有两种策略。一种策略使用与不同功能装置(如肽、糖、抗体或适体)结合的治疗性核酸,而另一种策略依赖于将核酸封装在纳米颗粒中。近十年来,纳米颗粒技术在核酸传递领域引起了广泛的关注。
    来自日本北海道大学的Seigo Kimura团队认为,脂质体表面修饰了一种肽,这种肽与载脂蛋白的脂质结合域特异性地相互作用,以控制载脂蛋白的吸附模式。当使用这一途径时,应该注意到载脂蛋白识别受体不仅在大脑中表达,而且在外周组织,特别是肝脏中也表达。尽管目前还不清楚这种靶点,但使用一种内源性配体,与载脂蛋白相比,这种配体在大脑中更具可转移性和选择性,将是一种理想的方法。需要注意的是,在静态体外条件和流动体内条件下,蛋白冠的质量和数量是不同的。因此,为了了解纳米颗粒的命运,最好是在体内或模拟体内条件的环境中直接评估蛋白冠,例如模拟血管结构的微流控通道。随着药剂学概念的迅速扩展,包括诱导多能干细胞等再生医学和3D打印机药物发现,基因治疗有望成为继小分子药物和抗体药物之后的下一代创新医学。基因疗法被认为在治疗包括阿尔茨海默症在内的中枢神经系统疾病方面特别有前途,阿尔茨海默症是一种社会负担最重的疾病。非侵入性靶向载体具有广阔的应用前景。毫无疑问,今后将进一步加快针对基因治疗的病毒载体和非病毒载体的研究。虽然高通量筛选系统,如使用DNA条形码的方法是可用的,这将更详细的研究载体与机体的相互作用方式和反应。此外,还需要有关治疗疾病所需的治疗性基因表达量的定量数据,这对于确定基因治疗所需的剂量以及实现安全性和有效性都很重要。基因传递的研究在过去的十年里取得了巨大的进展,但仍有改进的空间,特别是在大脑传递方面仍需进一步发展。
        文章在《中国神经再生研究(英文版)》杂志2022年 4 月 4 期发表。

    https://orcid.org/0000-0001-6382-6908 (Seigo Kimura) 
    用连接组学分析视网膜的神经变性
    Charles L. Zucker, John E. Dowling
    中国神经再生研究(英文版)    2022, 17 (1): 113-114.   DOI: 10.4103/1673-5374.314307
    摘要151)      PDF (11267KB)(36)   
    Neural Regen Res:用连接组学分析神经变性和再生  
    最近,已经开发出了一些电子显微镜技术,使数千个相对较大的序列段能够被收集,并以全电子显微镜分辨率高效成像,然后将图像缝合在一起,以产生三维体积。在这样的体积内,可以识别和映射每个亚细胞结构或细胞连接,即连接组学。这些方法为揭示大量神经组织提供了一个全面的视角。随着自动化技术的日益使用,现在可以使用大规模的串行电子显微镜来产生分辨率为4 nm或更高的不同脑区的重建。在这个决议中,可以看到兴奋性和抑制性化学突触;电突触(间隙连接)的存在,神经调节肽和生物胺的存在,以及局部微电路的识别。与各种类型的胶质细胞的关系也很容易被发现,并且可以分辨与血管元件和非神经元/胶质细胞类型相关的细胞。细胞器的精细结构,包括线粒体、内质网、溶酶体和自噬体,以及细胞骨架元素,都在这些技术的分辨率范围内。因此,从亚细胞器结构到细胞水平,到广域组织视角的连续尺度可以同时被观察和分析。这些技术已用于绘制3D神经再生图,研究小脑的发育复接。最近的研究表明,MacTel的一个潜在原因是氨基酸丝氨酸的合成和代谢途径。由于Müller细胞合成了视网膜丝氨酸,我们提出线粒体维持所需的丝氨酸缺乏会导致线粒体的改变,而线粒体的变化是导致MacTel发育的基础。
    来自美国哈佛大学的John E. Dowling团队认为在细胞和组织水平上,已经发现了一个受神经退行性改变影响的区域之间的边界过渡区MacTel,该区域与周围区域并列,亚细胞(线粒体)变化更为微妙,但保持着接近正常的功能回路。在视网膜黄斑区,感光细胞的轴突(Henle纤维)和突触终末通常被Müller胶质细胞的过程包裹,将每个神经元与周围的邻居隔离开来。在这个MacTel过渡区的边界上,许多小胶质细胞渗透到细胞碎片和异位感光细胞体的岛屿上(通常只在位于Henle纤维层之上的外层核层内)。利用供者组织和细胞为基础的策略(例如,从供者诱导的多能干细胞中生长的人视网膜有机体),高通量靶向连接组学可以揭示干预措施可在多大程度上恢复或阻止病理发展。采用连接组学进行的超微结构分析提供了一个强有力的工具来研究大脑的正常功能结构,疾病或损伤后发生的变化,以及模型和患者系统中的恢复性努力如何以功能上有意义的方式使受损的电路恢复。
        文章在《中国神经再生研究(英文版)》杂志2022年 1 月 1 期发表。

    https://orcid.org/0000-0002-2373-7481 (Charles L. Zucker); https://orcid.org/0000-0002-8441-6761 (John E. Dowling)

    调节自噬:SETXSenataxin)的新角色

    Patricia Richard, Emanuel Rosonina
    中国神经再生研究(英文版)    2021, 16 (10): 2008-2009.   DOI: 10.4103/1673-5374.308091
    摘要150)      PDF (447KB)(84)   

    Neural Regen Res调节自噬:SETX在神经系统疾病中的作用更加清晰

    SETX是一种RNA/DNA解旋酶,在与RNA代谢和DNA维持有关的多个事件中起作用,包括在某些基因上的转录终止和在复制应激点的DNA损伤反应。在运动失调和肌萎缩侧索硬化中,SETX的一个关键作用是R环解析,R环解析可能在有害的DNA:RNA杂交转录过程中形成。神经系统疾病中经常观察到的异常R环水平被认为与SETX功能障碍和神经退行性改变有关。在最近发表的一项研究中,Patricia Richard博士团队证明SETX通过影响自噬相关基因的表达在自噬过程中起关键作用。神经退行性疾病的一个特征是蛋白质聚集体的异常聚集,最终导致细胞功能障碍和神经元组织退化。毫不奇怪,自噬缺陷与神经退行性变的发展密切相关。Patricia Richard博士认为X基因在这种疾病中所扮演的新角色是由基因突变引起的。事实上,在初步分析中,Patricia Richard博士在AOA2ALS4患者的样本中检测到了干扰自噬现象。

    Patricia Richard博士认为未来的工作应该研究与SETX缺乏相关的自噬缺陷是如何影响小脑的。未来的工作还需要了解SETX基因突变(分别在AOA2ALS4中)是如何导致自噬功能受损的。由于目前的神经退行性变动物模型不能准确地再现神经系统疾病,神经元源性诱导型多能干细胞可能是神经退行性改变的分子机制研究模型的合理替代品。在多个这样的系统中,转录组结合SETX缺失后的自噬分析对于确定神经系统中SETX依赖的自噬调节具有重要意义

    相关观点文章在《中国神经再生研究(英文版)》杂志202010 10  期发表。

    https://orcid.org/0000-0002-9515-4509 (Patricia Richard) 

    缺氧诱导因子和早发性脑弥漫性白质损伤:小鼠基因研究
    Fuzheng Guo, Sheng Zhang
    中国神经再生研究(英文版)    2022, 17 (1): 105-107.   DOI: 10.4103/1673-5374.314301
    摘要145)      PDF (483KB)(68)   
    Neural Regen Res:缺氧诱导因子与中枢神经系统髓鞘的形成
    缺氧诱导因子(HIFs)是转录调节因子,在适应各种细胞适应生理和病理性缺氧提示方面起着重要作用。HIFα在调节多种生物过程中的作用主要是通过其下游靶基因和/或信号通路。前期研究表明,HIF1α和HIF2α在细胞类型和上下文依赖方式中激活了共同(典型)和明显(非规范)的目标基因集。HIFα(HIF1α和HIF2α)在胚胎发育中的重要性表现为HIF1α-/-小鼠和HIF2α-/-小鼠因心血管和肺畸形而导致的早期胚胎或新生儿的致死性。中枢神经系统的生理缺氧环境提示HIFα在神经发育中起重要作用。神经细胞特异性的、基于Cre-loxP的、由Nestin-Cre驱动的HIFα条件敲除突变小鼠已经证明了HIFα在神经发育中的必要性,从而避免了HIFα种系敲除突变体的早期致死性。Nestin启动子在产生神经元和胶质细胞的早期神经祖细胞中是活跃的。HIF2α条件敲除小鼠的神经表型似乎比HIF1α条件敲除突变体的神经表型温和得多。证明了HIFα在神经发育中的重要作用。 
        来自美国加州大学戴维斯分校医学院的Fuzheng Guo团队认为HIFα调节一组对能量代谢和供应(如葡萄糖转运、糖酵解和血管生成)至关重要的共同标准靶基因,并参与保护细胞免受缺氧和其他不利提示的适应性反应。理论上,靶向HIFα本身可能干扰这些关键的细胞过程和适应性机制。在缺氧/缺血诱导的弥漫性脑白质损伤的背景下,发现HIFα的新非规范下游靶点或通路以减轻少突胶质细胞祖细胞分化的阻滞是非常重要的。当前流行的假说来源于正常发育研究,提出HIFα通过激活自分泌Wnt/β-catenin信号来控制少突胶质细胞祖细胞分化。这是一个非常诱人的工作模型,因为它可以解释在受脑室周围白质软化影响的早产儿和受缺氧缺血性脑病影响的成熟婴儿的脑白质少突胶质细胞系细胞中观察到的Wnt/β-连环蛋白信号的过度活跃。从星形胶质细胞特异性HIFα稳定小鼠获得的数据表明星形胶质细胞HIFα可能通过旁分泌方式激活少突胶质细胞系中的Wnt/β-catenin信号来控制少突胶质细胞祖细胞分化和髓鞘形成。虽然已知细胞内Wnt/β-catenin信号的过度激活抑制少突胶质细胞祖细胞分化,但在少突胶质细胞祖细胞中启动细胞内Wnt/β-catenin活性的Wnt配体的细胞来源仍有待研究。从治疗的角度来看,在配体水平操纵细胞内Wnt/β-catenin信号轴比在细胞内水平更为可行。未来的研究,特别是那些采用细胞特异性小鼠遗传学的研究,需要通过星形胶质细胞衍生/HIFα调节Wnt的产生来测试少突胶质细胞祖细胞分化的假设“旁分泌”调节。
         文章在《中国神经再生研究(英文版)》杂志2022年 1 月 1  期发表。

    https://orcid.org/0000-0003-3410-8389 (Fuzheng Guo) 

    不明原因栓塞性卒中:口服抗凝治疗患者亚组的识别
    Isabell Greeve, Wolf-Rüdiger Schäbitz
    中国神经再生研究(英文版)    2022, 17 (5): 1005-1006.   DOI: 10.4103/1673-5374.324837
    摘要145)      PDF (267KB)(39)   
    Neural Regen Res:老年和肾功能不全患者的不明原因栓塞性卒中
    目前的证据显然不支持不明原因栓塞性卒中患者从使用达比加群或利伐沙班的抗凝治疗中获益的假设,因此应该像大多数其他隐源性卒中患者一样使用阿司匹林进行治疗。然而,最新试验的亚组分析表明,年龄较大和肾功能受损的患者以及因此设计的接受较低剂量达比加群的患者倾向于从抗凝治疗中获益。基线时肌酐清除率在 30 - < 50 mL/min 之间的阿司匹林治疗达比加群治疗患者中复发性卒中发生率分别为 16.4%和 10.2%。在基线时肌酐清除率介于 50 - < 80 mL/min 之间的患者组中,患者在接受阿司匹林治疗时和达比加群组的复发性卒中发生率分别为8.3%和5.7%。这些发现在很大程度上得到了使用利伐沙班代替达比加群进行口服抗凝治疗的试验数据的证实。另外一个最新试验中年龄大于 75 岁的患者亚组显示阿司匹林和达比加群治疗之间存在显著差异:12.4% 接受阿司匹林治疗的患者发生复发性卒中,而接受达比加群治疗的患者仅为 7.8%。在年龄 > 75 岁且肌酐清除率    < 50 mL/min 的综合危险因素患者中,使用较低剂量的达比加群(110 mg,每天2次)治疗仅导致7.4%的患者复发性卒中,而使用阿司匹林治疗导致13%的患者脑卒中复发。
    来自德国比勒费尔德大学的Wolf-Rüdiger Schäbitz团队认为,不明原因栓塞性卒中患者的诊断检查不应仅仅关注心律监测来检测房颤,还必须包括颅外或颅内血管成像以证明明显狭窄 (> 50%)、经胸和/或经食道超声心动图以揭示心源性栓塞来源和调查有血栓栓塞事件风险的遗传性或获得性凝血病。如果主要检查结果仍为阴性,则可以根据当前定义进行不明原因栓塞性卒中诊断。研究人员不应接受该诊断为最终诊断,而应考虑启动更全面的附加诊断,包括三维经食道超声心动图、颅内血管成像(包括斑块测量)、通过植入式环路记录器进行的长期有创心脏监测,甚至心脏磁共振成像。完成后,必须重新定义病因,并且不明原因栓塞性卒中诊断可能被特定病因取代,然后进行治疗调整。不明原因栓塞性卒中患者可能受益于口服抗凝剂的假设已被拒绝,但越来越多的证据表明,在预先指定的亚组中,口服抗凝剂可能具有预防复发性栓塞性卒中的潜力。专门的诊断检查至关重要,不仅可以剖析正确的病因,还可以防止老年和肾功能不全患者因治疗导致危及生命的出血或严重颅内出血而受到伤害。
        文章在《中国神经再生研究(英文版)》杂志2022年 5月5期发表。
    神经系统疾病中的经颅电刺激
    Gregory L. Brown, Michael T. Brown
    中国神经再生研究(英文版)    2022, 17 (10): 2221-2222.   DOI: 10.4103/1673-5374.335796
    摘要141)      PDF (4426KB)(58)   
    外伤性脑损伤后的HMGB1和白质损伤:机制和治疗策略观点
    Ronak Ved, Susruta Manivannan, Imogen Tasker, Malik Zaben
    中国神经再生研究(英文版)    2022, 17 (8): 1739-1740.   DOI: 10.4103/1673-5374.332135
    摘要134)      PDF (697KB)(50)   
    慢性创伤性脑病:基因装枪,反复震荡扣动扳机
    Robert Vink, Frances Corrigan
    中国神经再生研究(英文版)    2022, 17 (9): 1963-1964.   DOI: 10.4103/1673-5374.335147
    摘要133)      PDF (702KB)(36)   
    机械刺激 P 物质释放、tau 过度磷酸化与神经炎症之间的联系
    几十年来,人们已经认识到外伤性脑损伤与神经变性风险增加之间的关联。最近的证据表明外伤性脑损伤病史,无论是反复的脑震荡/轻度创伤性脑损伤,通常都经历过一些不太常见的中/重度损伤,可能与发生特定形式神经变性的风险增加有关,称为慢性创伤性脑病。慢性创伤性脑病的特征性病变是过度磷酸化的 tau 聚集体,最初出现在靠近脑沟底部血管的神经元和星形胶质细胞中,但后来扩散到整个大脑。最新的工作重点是制定创伤性脑病综合征的诊断标准,这是一种与慢性创伤性脑病相关的临床疾病,被认为包括以爆发性、冲动性和情绪不稳定为特征的认知障碍和/或神经行为障碍。然而,这项工作尚未得到验证,目前慢性创伤性脑病只能使用明确定义的病理标准进行明确诊断。创伤性脑损伤与慢性创伤性脑病发展之间的机械联系已被证明是难以捉摸的,尽管普遍认为外伤性脑损伤的机械事件(已知在脑沟底部放大)是引发其发展的可能触发因素。 
    来自澳大利亚南澳大学的Robert Vink团队最近通过显示重复性轻度创伤性脑损伤刺激大脑机械感受器来启动神经肽物质 P的释放,从而激活许多激酶并导致 tau 蛋白过度磷酸化,从而证实了这种关联。脑血管富含神经元 C 纤维的物质 P,它们的反复刺激会触发神经肽的血管周围释放,从而启动正反馈回路,不仅增强物质 P释放,而且显着延长了物质 P能够扩散远距离血管释放点。通过在损伤时阻断瞬时受体电位香草素 1 机械感受器来抑制物质 P释放,或在损伤后抑制物质 P与NK1 受体的结合,抑制 tau 蛋白的磷酸化并改善神经学结果。面临的挑战是识别那些易受神经变性早期表现影响的个体,包括慢性创伤性脑病。鉴定易感性遗传标记将是理想的,尽管由于多种遗传因素及其相互作用可能起作用,这可能会变得复杂。或者,目前正在开发的非侵入性成像方法显示出特别有希望作为诊断活体个体慢性创伤性脑病的手段,尽管这些方法对于疾病早期的临床应用和预后还远没有用。缺乏早期疾病发作和进展的替代标志物的情况下,有前景的介入疗法(例如慢性创伤性脑病的物质 P拮抗剂)的临床试验将极其困难,甚至不可能进行。尽管如此,已经掌握了慢性创伤性脑病的潜在疗法是对投资未来诊断技术开发的强烈刺激,并为最终控制这种隐匿疾病产生了极大的乐观情绪。
        文章在《中国神经再生研究(英文版)》杂志2022年9 月 9 期发表。
    探索磁电纳米粒子 (MENPs):用于植入脑深部刺激的平台
    Małgorzata Kujawska, Ajeet Kaushik
    中国神经再生研究(英文版)    2023, 18 (1): 129-130.   DOI: 10.4103/1673-5374.340411
    摘要132)      PDF (1589KB)(107)   
    N-乙酰-L-亮氨酸:创伤性脑损伤的一种有前途的治疗选择
    Chinmoy Sarkar, Marta M. Lipinski
    中国神经再生研究(英文版)    2022, 17 (9): 1957-1958.   DOI: 10.4103/1673-5374.335146
    摘要130)      PDF (361KB)(53)   
    N-乙酰-L-亮氨酸未来治疗创伤性脑损伤的可能性
    最新研究表明用N-乙酰-L-亮氨酸处理可减轻创伤性脑损伤小鼠皮质组织中的神经元死亡和神经炎症。N-乙酰-L-亮氨酸具有口服生物利用度,50 多年来一直在法国用于治疗眩晕和眩晕症状。它是无毒的,没有严重的副作用报告,使其成为快速重新利用的非常有希望的潜在候选者。在一项开放临床研究中报道,N-乙酰-L-亮氨酸治疗对溶酶体贮积病患者,特别是 C 型尼曼-皮克病患者具有有益效果。虽然N-乙酰-L-亮氨酸的外消旋混合物被用于治疗眩晕和临床试验,但 N-乙酰-L-亮氨酸左旋异构体已被确定为活性形式。 N-乙酰-L-亮氨酸左旋异构体在 C 型 Niemann-Pick 病的小鼠模型中显示出神经保护作用。使用N-乙酰-L-亮氨酸左旋异构体在创伤性脑损伤后口服治疗小鼠,N-乙酰-L-亮氨酸左旋异构体治疗显着改善了实验性创伤性脑损伤后小鼠的功能缺陷。我们还检测到用N-乙酰-L-亮氨酸左旋异构体治疗的小鼠的病灶体积显着减弱,表明创伤性脑损伤后 N-乙酰-L-亮氨酸左旋异构体的神经保护功能延长。
    来自美国马里兰大学医学院的Chinmoy Sarkar团队认为,除了神经保护功能外,N-乙酰-L-亮氨酸左旋异构体还可有效减少创伤性脑损伤中的神经炎症。用N-乙酰-L-亮氨酸左旋异构体治疗的创伤性脑损伤小鼠的记忆和运动技能功能改善,病变体积减少。预计这主要是由于观察到N-乙酰-L-亮氨酸左旋异构体治疗后神经变性和神经炎症的减弱。这些数据支持N-乙酰-L-亮氨酸左旋异构体作为未来潜在的创伤性脑损伤治疗的发展。临床前评估是必要的,需要在雌性和两性老年小鼠中评估N-乙酰-L-亮氨酸左旋异构体的有益影响。后者尤其重要,因为老年人群中创伤性脑损伤的发病率更高,结果更差。早期抑制神经元死亡和神经炎症在限制创伤性脑损伤后终生功能缺陷方面的重要性。虽然N-乙酰-L-亮氨酸左旋异构体已被用于治疗眩晕,并正在进行 Niemann-Pick 病的临床试验,但尚未在创伤性脑损伤患者中进行临床测试。N-乙酰-L-亮氨酸左旋异构体可成为创伤性脑损伤的潜在疗法,从而为其未来的创伤性脑损伤临床试验提供了科学基础。
       文章在《中国神经再生研究(英文版)》杂志2022年9 月 9 期发表。
    大脑类器官中设计大脑折叠
    Glen Scott, Yu Huang
    中国神经再生研究(英文版)    2022, 17 (11): 2420-2422.   DOI: 10.4103/1673-5374.335789
    摘要127)      PDF (925KB)(54)   
    肠脑轴在创伤性脑损伤中:对神经炎症的影响
    Marta Celorrio, Stuart H. Friess
    中国神经再生研究(英文版)    2022, 17 (5): 1007-1008.   DOI: 10.4103/1673-5374.324839
    摘要127)      PDF (1573KB)(51)   
    Neural Regen Res:肠道菌群可能影响小胶质细胞的成熟及稳态
    鉴于肠道微生物群对健康的影响,有越来越多的文献描述了肠道微生物群对大脑和行为的影响。肠道-大脑轴的双向性涉及神经学、免疫学和激素机制,可以诱发肠道或大脑平衡的紊乱。使用不同但互补的方法,如无菌小鼠、抗生素、益生菌、胃肠道感染和粪便微生物群移植的研究表明,通过肠脑轴作用的肠道微生物群有助于调节大脑和行为,影响抑郁症、压力和认知。此外,肠道微生物群的破坏与神经退行性疾病有关,如阿尔茨海默病、帕金森病,并与卒中的疾病严重程度有关。
    来自美国华盛顿大学圣路易斯医学院的Stuart H. Friess团队认为,细菌代谢产物,尤其是短链脂肪酸,现已被证实能够逆转肠道菌群失调诱导的小胶质细胞功能障碍的进展。此外,在创伤性脑损伤前后补充可溶性短链脂肪酸可增强小鼠的空间学习能力。然而,对于这些介质是如何克服血脑屏障以及如何避免被稀释的,目前尚无定论。最新研究发现,脑驻留CD4+T细胞在小胶质细胞成熟过程中至关重要,其缺失可导致小胶质细胞异常突触修剪和功能障碍。此外,由激活循环T细胞产生的脑驻留T细胞会受到肠道菌群的影响,由此可推断肠道菌群可能会对小胶质细胞的成熟及稳态产生影响。
    文章在《中国神经再生研究(英文版)》杂志2022年 5月 5期发表。
    卒中和其他神经元损伤后通过环磷酸腺苷内化的Nogo-A受体可克服轴突生长抑制剂
    Rayudu Gopalakrishna, Charlotte Lin, Mark S. Kindy, William J. Mack
    中国神经再生研究(英文版)    2022, 17 (1): 91-92.   DOI: 10.4103/1673-5374.314298
    摘要127)      PDF (544KB)(86)   

    Neural Regen Res Nogo-A受体内化作用可克服轴突生长抑制剂并加强卒中和其他神经元损伤后的功能恢复

       目前还没有药物可用于卒中和其他神经损伤(如创伤性脑损伤和脊髓损伤)的康复。神经功能恢复需要轴突再生,轴突再生受到多种轴突生长抑制剂的抑制,如Nogo-A、髓鞘相关糖蛋白、少突胶质细胞髓鞘糖蛋白和硫酸软骨素蛋白多糖等。

       细胞内环磷酸腺苷克服了髓鞘引起的神经元生长抑制,改善了神经元损伤后的功能恢复,可能通过诱导特定基因的转录激活来阻断轴突生长抑制剂的作用。

        最近的研究证明各种细胞内环磷酸腺苷升高剂诱导细胞表面相关NgR1的快速内化。NgR1的内化依赖于由环磷酸腺苷直接激活的交换蛋白,并且独立于蛋白激酶aNgR1脱敏神经元细胞内化为Nogo-66诱导的神经突起生长锥塌陷。几种生理性药物和天然产物具有提高细胞内环磷酸腺苷的神经保护和神经生成能力。推测这些药物可能诱导NgR1内化,以克服轴突生长抑制剂,促进中风和其他神经损伤后的功能恢复。一些天然产物,如绿茶多酚、白藜芦醇、大豆苷元和肌苷,具有治疗卒中、创伤性脑损伤和脊髓损伤的潜力。所有这些药物都能诱导神经元环磷酸腺苷的升高,推测这些升高环磷酸腺苷的药物也能诱导NgR1内化。

        来自美国南加州大学凯克医学院的Rayudu Gopalakrishna团队认为腺苷酸环化酶和磷酸二酯在神经元内有几种不同定位的同工酶。这可能导致环磷酸腺苷的局部产生和NgR1在神经元表面特定部位的表达改变,从而导致轴突向特定方向生长的减少或增加。与这种生理调节不同,环磷酸腺苷通路的持续药理性全局激活可导致认知能力下降、过度兴奋和痛觉过敏。然而,通过选择合适的天然产物或同功酶特异性磷酸二酯抑制剂,局部刺激NgR1内化所必需的环磷酸腺苷-交换蛋白系统是可能的。通过这种方法,神经再生可以实现,同时尽量减少神经毒性。神经元不仅受到轴突生长抑制物等细胞外信号的影响,而且能够自我调节对轴突生长抑制物的敏感性,这是由神经元内环磷酸腺苷的局部产生所影响的。这一生理过程在药理学上可用于开发药物或利用天然产物来克服轴突生长抑制剂并增强卒中和其他神经损伤(如创伤性脑损伤和脊髓损伤)后的功能恢复。

        文章在《中国神经再生研究(英文版)》杂志2022 1 1 期发表。

    https://orcid.org/0000-0002-0398-3166 (Rayudu Gopalakrishna)

    失语性卒中患者的运动康复:Rood 方法的可能性
    Poonam Chaturvedi, Anuradha Kalani
    中国神经再生研究(英文版)    2023, 18 (3): 551-551.   DOI: 10.4103/1673-5374.346467
    摘要126)      PDF (267KB)(58)   
    Caspase-1:修复潜在神经变性血脑屏障的重要参与者与可能的靶标
    Daniel Rand, Itzik Cooper
    中国神经再生研究(英文版)    2021, 16 (12): 2390-2392.   DOI: 10.4103/1673-5374.313031
    摘要121)      PDF (678KB)(127)   

    Neural Regen Rescaspase-1:针对血脑屏障神经退行性病变的潜在治疗靶点

         现今老龄化社会正承受着越来越重的脑部疾病负担,尤其是神经退行性疾病。目前还没有有效的神经退行性疾病治疗方法,其主要原因之一就是血脑屏障(BBB)。BBB对于大脑健康至关重要,它可以保护大脑免受毒素的侵害和适当的清除毒素。因此,BBB功能障碍是众多脑部疾病的基础,也成为潜在新疗法的主要靶标。BBB损害的主要常见潜在机制是过度的CNS炎症。反之,血脑屏障损伤也与神经发炎的发生有关,从而结束了恶性循环。多种分子机制显示细胞因子释放和细胞破坏与BBB分解相关,这导致了大脑化学和激素失调,免疫细胞浸润增加,废物清除减少以及依赖于受影响的大脑区域的中枢神经细胞变性,最终导致认知能力下降和其他中枢神经系统疾病。

    以色列舍巴医疗中心的Itzik Cooper团队分析了BBB在脑病理学中的功能以及在脑血管部位靶向caspase-1(炎性小体的核心成分)的治疗潜力。他们认为在理想情况下新的治疗方法应该侧重开发治疗通路,可以选择性地干预可改善损伤的炎症反应,同时保护或促进修复。Cooper团队建议利用可以抑制caspase-1的分子靶点作为潜在的治疗靶点,这些靶点可能针对受损的血脑屏障,最终完成大脑修复。

    文章在《中国神经再生研究(英文版)》杂志2021年12月12期发表。

    https://orcid.org/0000-0003-0723-5542(Itzik Cooper)

    血红素作为出血性卒中脑损伤的诱导剂:潜在治疗意义
    Luiz Ricardo da Costa Vasconcellos, Pedro Moreno Pimentel-Coelho
    中国神经再生研究(英文版)    2022, 17 (9): 1961-1962.   DOI: 10.4103/1673-5374.335148
    摘要117)      PDF (960KB)(48)   
    血红素毒性的适应性保护机制及在脑出血中的意义
    在出血事件中,外渗的红细胞会向组织中释放大量血红蛋白,这种分子在将 O2 输送到身体组织方面具有重要作用。血红蛋白的这种 O2 结合能力是由血红素介导的。在脑出血等病理事件中,血红素在细胞外释放时具有有害作用,部分原因是其氧化还原电位。哺乳动物开发了适应性策略来处理游离血红素,有助于其缓冲和清除。其中包括由血红素结合素介导的血红素清除剂作用,通过受体介导的内吞作用诱导血红素内化,以及血红素加氧酶 (H2O) 在细胞内降解血红素,将血红素分解为铁、一氧化碳和胆红素。铁过量是有害的,会引发一种独特的细胞死亡方式,称为铁死亡,这也会在用血红素治疗的神经元中引发。为了防止过量游离铁的有害后果,铁蛋白可以在细胞质中以惰性形式储存大量铁。血红素解毒机制,包括由血红素结合蛋白、H2O 和铁蛋白介导的机制,对于脑出血实验模型的神经学结果极为重要。HO-1 调节剂在脑出血中的功效仍存在争议。
    来自英国伦敦玛丽女王大学的Pedro Moreno Pimentel-Coelho团队证明, 注射血红素后大脑中的 HO-1 和铁蛋白水平增加。在脑出血的标准模型以及脑出血患者的血肿周围,小鼠大脑中相关蛋白的表达增加。了解哺乳动物为处理血红素/铁而产生的适应性反应可能为开发新的脑出血治疗方法开辟新的道路。尽管关于血红素结合蛋白和 HO-1 调节剂在脑出血临床前模型中的保护作用的研究越来越多,但存在诸如高毒性、低生物利用度等问题。在未来的临床试验中,仍需要克服所测试化合物的大脑和较差的药理特性。铁螯合剂已经在人体中进行了测试这种药物被证明是安全的。关于铁螯合剂在联合治疗方法中的作用知之甚少,需要进一步研究。脑出血后的初始管理对患者的预后和预防复发性出血事件至关重要。继发性脑损伤发生的时期代表了可能的干预措施的重要治疗窗口,这些干预措施可以避免脑实质中血液成分的不利影响。研究出血事件后神经损伤的机制以及了解血红素/铁对脑出血预后的作用是寻找新治疗机会的重要步骤。需要进一步研究血红素如何通过超越其促氧化作用的机制引起神经功能障碍,而脑内血红素注射的小鼠模型为这些研究提供了有用的工具。  
    文章在《中国神经再生研究(英文版)》杂志2022年9 月 9 期发表。
    https://orcid.org/0000-0002-3877-7013 (Luiz Ricardo da Costa Vasconcellos) 
    脑源性无细胞DNA
    Dean Southwood, Sanyukta Singh, Zac Chatterton
    中国神经再生研究(英文版)    2022, 17 (10): 2213-2214.   DOI: 10.4103/1673-5374.335794
    摘要117)      PDF (1317KB)(40)   
    脑脊髓液中神经元特异性烯醇化酶作为缺氧缺血性脑病婴儿脑损伤的生物标志物
    Alfredo Garcia-Alix, Juan Arnaez
    中国神经再生研究(英文版)    2022, 17 (2): 318-319.   DOI: 10.4103/1673-5374.317972
    摘要115)      PDF (587KB)(71)   
    Neural Regen Res:新生儿脑病中的脑脊液烯醇化酶
        围产期窒息发作引起的新生儿脑病是全世界死亡和永久性神经功能残疾的主要原因。治疗性低温在生命的6小时内开始,维持72小时,是目前为中度至重度缺氧缺血性脑病患儿制定的标准治疗方法。尽管接受治疗性低温治疗,但近一半的中重度缺氧缺血性脑病患儿仍死亡或治疗后仍有残疾。早期准确评估围产期缺氧缺血性事件后脑损伤的严重程度,仍是新生儿护理中最困难的挑战之一。各种临床、神经影像学和神经生理学方法,单独和联合应用,被用于检测脑功能障碍并预测神经学结果。然而,目前的方法在描述产后最初72小时持续性脑损伤的复杂性质方面有固有的局限性。神经生化标记物在缺氧缺血性脑病患儿中可以用来评估持续脑损伤的严重程度,以及早期准确地识别有神经发育障碍风险的婴儿。这些标记物有助于确定哪些新生儿在出生后的头几天可能从实施其他神经保护或脑修复干预措施中受益最大。神经生化指标可能有助于衡量这些治疗干预措施的有效性。脑脊液中神经生化标记物取样能够检测出从受损大脑释放的特定分子。脑脊液取样对脑损伤的特异性最高。
        来自西班牙巴塞罗那大学的Alfredo Garcia-Alix团队对一些中枢神经系统特异性分子,如脑特异性蛋白,包括神经元特异性烯醇化酶、S100B、胶质纤维酸性蛋白、髓鞘碱性蛋白和激活素A,已在脑脊液中作为围产期脑损伤的潜在定量指标进行了研究。这些脑特异性蛋白可以通过在全球范围内具有良好重现性的市售廉价试剂盒进行测量,并且可以在数小时内获得结果。脑脊液中神经元特异性烯醇化酶的测定可以客观、定量地评价围产期或产后缺氧缺血性脑损伤的严重程度。脑脊液神经元特异性烯醇化酶在无法获得神经影像学的婴儿中,或在不同评估工具之间产生不一致信息的婴儿中尤为重要。对于新生儿缺氧缺血性脑病脑脊液中神经元特异性烯醇化酶的应用,需要进行大规模的临床研究,需要评估同时测定神经元特异性烯醇化酶和其他脑特异性蛋白是否能提高神经发育预后的准确性。对缺氧缺血性脑损伤的几种生物标志物进行快速定量测量技术改进,将是提供缺氧缺血性围产期或产后事件后脑损伤严重程度的快速准确评估的突破。
        文章在《中国神经再生研究(英文版)》杂志2021年 2 月 2 期发表。

    https://orcid.org/0000-0002-7972-8453 (Alfredo Garcia-Alix); https://orcid.org/0000-0001-8883-5181 (Juan Arnaez) 

    (磷酸)肌酸:大脑能量的储备和旋转木马
    Hong-Ru Chen, Ton DeGrauw, Chia-Yi Kuan
    中国神经再生研究(英文版)    2023, 18 (2): 327-328.   DOI: 10.4103/1673-5374.346470
    摘要113)      PDF (1716KB)(38)   
    增强蛋白水解途径作为抗糖基化脑损伤的治疗方法?
    Allen Taylor, Eloy Bejarano
    中国神经再生研究(英文版)    2022, 17 (2): 320-322.   DOI: 10.4103/1673-5374.317971
    摘要108)      PDF (2339KB)(86)   
    Neural Regen Res:蛋白水解途径是抵抗大脑糖基化损害的最后一道防线
        外源性高级糖化终产物是指直接摄入食物,消化后释放到血液循环中的高级糖化终产物,由于消化系统吸收效率低,肾脏分泌效率高,仅占人体高级糖化终产物总量的30%。糖基化与血糖浓度成正比,特别是在葡萄糖转运蛋白开放的组织中,如眼睛的大部分部位。防止高级糖化终产物形成的机制包括乙醛酶系统和DJ-1/Park7脱糖酶。抗糖基化活性的效率随着年龄的增长而下降,导致老年人组织中高级糖化终产物加速积累。糖基化应激的一个主要问题是这种非酶过程的不可逆性。避免高级糖化终产物累积和相关组织功能障碍的唯一选择是有效去除高级糖化终产物。高级糖化终产物的积累既取决于生物发生的速率,也取决于蛋白质水解系统去除高级糖化终产物的速率。最新文献表明,泛素-蛋白酶体系统和自噬-溶酶体途径是两种主要的细胞内蛋白水解途径,都有助于有毒糖化蛋白的有效清除。每种途径都可以降解一些高级糖化终产物,它们的活性是互补的。泛素-蛋白酶体系统主要作用于可溶性底物,而自噬可以清除蛋白酶体中不能降解的不溶性底物、聚集体和糖化细胞器。对这些途径的药理学和遗传抑制促进了体外和体内高级糖化终产物的积累,增强的自噬活性减少了高级糖化终产物沉积和高级糖化终产物衍生损伤的发展,如视网膜变性。尽管泛素-蛋白酶体系统和自噬-溶酶体途径在维持高级糖化终产物的稳态水平方面起着协调作用,但是高级糖化终产物随着时间的推移而累积,这是由于这些蛋白水解能力的年龄相关的下降。增强泛素-蛋白酶体系统和自噬-溶酶体途径有利于维持组织的健康。
        来自美国塔夫茨大学的Allen Taylor团队认为,自噬-溶酶体途径是一种细胞内分解代谢过程,介导溶酶体内腔不同生物分子的降解。增强自噬可以改善啮齿动物模型中与衰老相关的神经元退行性变。巨自噬是一种蛋白质水解途径,它吞噬部分胞浆的降解小泡。高级糖化终产物的自噬降解似乎就是这样。自噬受体p62(Aragon)p62减少了高级糖化终产物的积累,阻断p62选择性自噬导致高级糖化终产物的积累,增加了对糖基化应激的敏感性。不同类型的细胞(包括视网膜、晶状体和成纤维细胞)或不同的组织(如大脑、视网膜、心脏或肝脏)表现出不同的处理糖化应激损伤的能力,建议在未来的干预措施中应考虑细胞和组织依赖性差异。慢性糖化应激或高水平的急性糖化应激会通过糖化这些降解途径的成分并促进蛋白水解损伤而损害蛋白水解途径。在衰老或糖尿病条件下,蛋白质水解途径的缺陷导致糖化蛋白和高级糖化终产物沉积的增加,最终导致高级糖化终产物衍生的组织功能障碍。增强泛素-蛋白酶体系统和自噬可能是限制老年人糖基化蛋白毒性的有效策略。
        文章在《中国神经再生研究(英文版)》杂志2022年 2 月 2 期发表。

    https://orcid.org/0000-0001-8390-1581 (Eloy Bejarano)  

    少突胶质细胞介导的3R-Tau机制:中风后神经保护作用的关键吗?
    Mario Villa Gonzalez, Maria José Pérez-Álvarez
    中国神经再生研究(英文版)    2021, 16 (12): 2401-2402.   DOI: 10.4103/1673-5374.313027
    摘要108)      PDF (374KB)(118)   

    Neural Regen Res:脑缺血后3R-Tau水平升高使少突胶质细胞的微管网络更具动态性

         一些微管网络特性受微管相关蛋白包括Tau的调节。神经元中Tau已被广泛研究,并在微管稳定中起着关键作用,但其在少突胶质细胞中的作用却鲜为人知。Tau包含通过单个基因的可变剪接产生的不同同工型;其中一些几乎不包含胚胎。异构体4R-Tau包含外显子10,具有4个微管结合域,在成熟的中枢神经系统中含量丰富,主要存在于神经元中,也存在于少突胶质细胞中,并且在微管稳定性中起重要作用。3R-Tau失去了第10外显子,并具有3个微管结合域,从而使微管更具动态性。在mRNA水平上,大脑发育过程中少突胶质细胞中3R-Tau含量丰富,但在成年人中其水平降低,而4R-Tau水平则升高。在蛋白质水平上,成年大脑中的这两种Tau亚型在call体的少突胶质细胞中显示出相似的分布。

    来自西班牙马德里自治大学的Maria José Pérez-Álvarez团队发现在健康动物大脑皮层中3R-Tau也存在于某些少突胶质细胞的突起中。缺血诱导后,受损区域的少突胶质细胞中3R-Tau水平明显升高,但4RTau却没有升高。同时,少突胶质细胞中3RTau经历了向细胞突起的重新分布。尽管甲酚紫染色指出扩大的损伤区域,这些变化与缺血动物神经系统状况的改善同时发生。这些有趣的结果表明:在脑缺血后,3R-Tau水平的升高,少突胶质细胞的微管网络更具动态性。这不仅允许少突胶质细胞向缺血性受损区域迁移,而且还可以使少突胶质细胞在受损轴突中发生髓鞘形成。

    文章在《中国神经再生研究(英文版)》杂志2021年12月12期发表。

    https://orcid.org/0000-0001-8334-8085 (Maria José Pérez-Álvarez); 
           https://orcid.org/0000-0003-4590-5498 (Mario Villa Gonzalez)

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